CN112867348B - 功率分配器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种功率分配器，包括：液冷系统、输入多路阀、输出多路阀、多个输入铜管、多个输出铜管和多个移动接触单元，其中，液冷系统通过输入多路阀与多个输入铜管相连，通过输出多路阀与多个输出铜管相连，用于对多个输入铜管和/或多个输出铜管进行散热；输入铜管和输出铜管通过对应的移动接触单元相连，用于根据移动接触单元的位置，确定输出功率。本发明的功率分配器，能够使输入铜管和输出铜管内的流动液体，把充电过程中的铜管产生的热量平稳的传送出去，保证整个系统充电过程中的铜管不会出现明显温升，既保证了系统的安全，又可以实现更大电流的载荷。
Description
技术领域
本发明涉及功率分配技术领域，具体涉及一种功率分配器。
背景技术
现有的充电堆的柔性功率分配系统，核心单元PDU(Power Distribution Unit，电源分配单元)，采用的是单个继电器/接触器组成M*N阵列方式，或是采用多个固定多触点的继电器/接触器的方式，本质上都是一种阵列方式的M*N的继电器组，用于电动汽车大功率自动充电设备行业中的实例结构和体量都很复杂，维护困难，故障难排查。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种功率分配器，通过设置液冷系统，能够使输入铜管和输出铜管内的流动液体，把充电过程中的铜管产生的热量平稳的传送出去，保证整个系统充电过程中的铜管不会出现明显温升，既保证了系统的安全，又可以实现更大电流的载荷。
本发明采用的技术方案如下：
一种功率分配器，包括：液冷系统、输入多路阀、输出多路阀、多个输入铜管、多个输出铜管和多个移动接触单元，其中，所述液冷系统通过所述输入多路阀与所述多个输入铜管相连，通过所述输出多路阀与所述多个输出铜管相连，用于对所述多个输入铜管和/或所述多个输出铜管进行散热；所述输入铜管和所述输出铜管通过对应的移动接触单元相连，用于根据所述移动接触单元的位置，确定输出功率。
根据本发明的一个实施例，所述液冷系统包括：第一泵、第二泵和液冷箱，其中，所述液冷箱用于存储绝缘液体，其中，所述绝缘液体为硅胶；所述第一泵和所述第二泵分别用于控制流入所述多个输入铜管和所述多个输出铜管的绝缘液体。
根据本发明的一个实施例，所述多个输入铜管和所述多个输出铜管的内部为空心结构，所述所述多个输入铜管和所述多个输出铜管的内部为管形或者立体形。
根据本发明的一个实施例，所述多个输入铜管和所述多个输出铜管外部除了接触位置外均包裹绝缘层，所述绝缘层的材质为尼龙材质。
根据本发明的一个实施例，所述输入铜管包括正极和负极，所述包裹绝缘层的所述输入铜管的正极和负极中的一个为齿形，另一个为光面。
根据本发明的一个实施例，所述移动接触单元包括：驱动电机和齿轮，其中，所述齿轮与所述输入铜管外部包裹的齿形绝缘层可以啮合，以使所述移动接触单元在所述输入铜管上水平移动。
根据本发明的一个实施例，所述移动接触单元还包括：推杆电机和半圆弧连接器，其中，所述半圆弧连接器与所述推杆电机相连，用于在所述移动接触单元到达预设位置时，通过推杆电机使所述半圆弧连接器与所述输出铜管相连接，以保证充电正常。
本发明的有益效果：
本发明通过设置液冷系统，能够使输入铜管和输出铜管内的流动液体，把充电过程中的铜管产生的热量平稳的传送出去，保证整个系统充电过程中的铜管不会出现明显温升，既保证了系统的安全，又可以实现更大电流的载荷；另外，采用半圆弧连接器的方式，增加了接触面积，降低整个系统中的电阻。
附图说明
图1为本发明实施例的功率分配器的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的输入铜管和输出铜管的示意图；
图3为本发明一个实施例的输入铜管外部绝缘层的设置示意图；
图4为本发明一个实施例的移动接触单元的结构示意图；
图5为本发明一个实施例的半圆弧连接器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的功率分配器的结构示意图。
如图1所示，本发明实施例的功率分配器，可包括：液冷系统1、输入多路阀2、输出多路阀3、多个输入铜管4、多个输出铜管5和多个移动接触单元6。其中，移动接触单元可以为PDU小车。
其中，液冷系统1通过输入多路阀2与多个输入铜管4相连，通过输出多路阀3与多个输出铜管5相连，用于对多个输入铜管4和/或多个输出铜管5进行散热。输入铜管和输出铜管通过对应的移动接触单元相连，用于根据移动接触单元的位置，确定输出功率。例如，输出铜管和输入铜管分别为5个，每个输入铜管和输出铜管均包括正负极，当移动接触单元在输入铜管上移动时，根据移动接触单元与不同的输出管路相连，确定输出功率，例如，当5个移动接触单元分别与不同的输出铜管相连时，那么输入铜管的电源模块为一个输出铜管对应的输出功率；当5个移动接触单元中的两个与同一个输出铜管相连时，那么输入铜管的电源模块将两路输出铜管的输出功率回流，得到较大的输出功率。
继续参照图1，根据本发明的一个实施例，液冷系统1可包括：第一泵11、第二泵12和液冷箱13，其中，液冷箱13用于存储绝缘液体，其中，绝缘液体可以为硅胶或者硅油；第一泵11和第二泵12分别用于控制流入多个输入铜管和多个输出铜管的绝缘液体。
由图1可以看出，第一泵11通过管路、输入多路阀2使绝缘液体经过输入铜管，带走铜管内的热量，并最终流回至液冷箱13，图中实线箭头所示，第二泵12通过管路、输出多路阀3使绝缘液体经过输入铜管，带走铜管中的热量，并最终流回至液冷箱13，图中虚线箭头所示。
在本发明的一个实施例中，第一泵11和第二泵12处于持续开启状态，在移动接触单元移动的过程中，输入多路阀和输出多路阀开启，以使液冷箱内的绝缘液体流经输出铜管和输入铜管，以带走热量。需要说明的是，第一泵和第二泵也可以处于关闭状态，在移动接触单元移动到设定位置时，再控制第一泵和第二泵开启。
在本发明的一个实施例中，为了使输入铜管和输出铜管内可以流入绝缘液体，因此，多个输入铜管4和多个输出铜管5的内部为空心结构，以使绝缘液体可以在铜管内部流动。铜管的内部可以为管形、圆弧、矩形、菱形、梅花形等立体形。也就是说，只要内部是空心结构，输入铜管和输出铜管内部采用何种形状均可以。
进一步地，根据本发明的一个实施例，多个输入铜管4和多个输出铜管5外部除了接触位置外均包裹绝缘层7，绝缘层7的材质为尼龙材质。其中，输入铜管4包括正极和负极，包裹绝缘层7的输入铜管4的正极和负极中的一个为齿形，另一个为光面。
也就是说，如图2所示，以5个输入铜管和5个输出铜管为例，每个输入铜管均包括正极和负极，每个输出铜管也均包括正极和负极，在输入铜管和输出铜管接触的位置，没有包裹绝缘层(只在需要接触导电位置裸露铜管)，防止不导电。该绝缘层可以为类似尼龙材质的介质，在绝缘的接触上保证摩擦系数，保证了移动接触单元与输入、输出铜管的空间重叠与稳定移动，其中，参见图3，输入铜管的正负极可以有两种形态，其中一种为带齿形，能够实现移动接触单元在输入铜管的正负极上作水平移动。
参见图4，在本发明的一个实施例中，移动接触单元6可包括：驱动电机61和齿轮62，其中，齿轮62与输入铜管外部包裹的齿形绝缘层可以啮合，以使移动接触单元在输入铜管上水平移动。
换句话说，利用输入铜管外部包裹的齿形绝缘层，实现与齿轮的啮合，可以减少铜管的使用个数，只需要一根带齿形轴和一根光轴即可实现，节省了空间，且提高了经济性。
进一步地而言，继续参照图4，移动接触单元6还包括：推杆电机63和半圆弧连接器64，其中，半圆弧连接器64与推杆电机63相连，用于在移动接触单元到达预设位置时，通过推杆电机63使半圆弧连接器64与输出铜管相连接，以保证充电正常。
换句话说，当半圆弧连接器64随着移动接触单元移动到相对应的位置后，推杆电机驱动半圆弧连接器伸出，通过圆弧面与输出铜管完成接触，以保证充电的有效进行。
需要说明的是，可根据场景需求依次增加输入铜管和输出铜管数量来满足汇流要求，通过齿轮与绝缘外层齿形啮合实现了切换输入与输出线路的改变。另外，该功率分配器可配合多移动接触单元来满足自动充电设备电流的自动分配功能，M*N线路越多，其经济性能越强，成本越低。
综上所述，本发明的功率分配器，通过设置液冷系统，能够使输入铜管和输出铜管内的流动液体，把充电过程中的铜管产生的热量平稳的传送出去，保证整个系统充电过程中的铜管不会出现明显温升，既保证了系统的安全，又可以实现更大电流的载荷；另外，采用半圆弧连接器的方式，增加了接触面积，降低整个系统中的电阻。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种功率分配器，其特征在于，包括：液冷系统、输入多路阀、输出多路阀、多个输入铜管、多个输出铜管和多个移动接触单元，其中，
所述液冷系统通过所述输入多路阀与所述多个输入铜管相连，通过所述输出多路阀与所述多个输出铜管相连，使绝缘液体能够流经所述多个输入铜管和/或所述多个输出铜管，用于对所述多个输入铜管和/或所述多个输出铜管进行散热；
所述输入铜管和所述输出铜管通过对应的移动接触单元相连，用于根据所述移动接触单元的位置，确定输出功率。
2.根据权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，所述液冷系统包括：第一泵、第二泵和液冷箱，其中，
所述液冷箱用于存储绝缘液体，其中，所述绝缘液体为硅胶；
所述第一泵和所述第二泵分别用于控制流入所述多个输入铜管和所述多个输出铜管的绝缘液体。
3.根据权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，所述多个输入铜管和所述多个输出铜管的内部为空心结构，所述多个输入铜管和所述多个输出铜管的内部为管形或者立体形。
4.根据权利要求3所述的功率分配器，其特征在于，所述多个输入铜管和所述多个输出铜管外部除了接触位置外均包裹绝缘层，所述绝缘层的材质为尼龙材质。
5.根据权利要求4所述的功率分配器，其特征在于，所述输入铜管包括正极和负极，所述包裹绝缘层的所述输入铜管的正极和负极中的一个为齿形，另一个为光面。
6.根据权利要求5所述的功率分配器，其特征在于，所述移动接触单元包括：驱动电机和齿轮，其中，
所述齿轮与所述输入铜管外部包裹的齿形绝缘层啮合，以使所述移动接触单元在所述输入铜管上水平移动。
7.根据权利要求6所述的功率分配器，其特征在于，所述移动接触单元还包括：推杆电机和半圆弧连接器，其中，
所述半圆弧连接器与所述推杆电机相连，用于在所述移动接触单元到达预设位置时，通过推杆电机使所述半圆弧连接器与所述输出铜管相连接，以保证充电正常。
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